监控模块 交流站用设备
监控模块 直流站用设备
监控模块 通信设备
综自监控 高速以太网
IEC61850 交直流一体化电源监控装置
MODBUS
直流系统屏面布置图
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二组充电机二组蓄电池带降压装置
按功能单元划分直流电源一般可分为以下几个部分 ： ➢系统监控单元 ➢交流配电部分 ➢高频充电模块 ➢蓄电池组
正常运行时，三相交流电处于相对平衡的状态，三相交流电
中心点与零线之间无电势差，内部继电器J1不动作，交流故障 监测单元内的告警继电器J3的线圈通过J1的常闭接点接于零线 与火线间，同时LED 发光管点亮，指示交流电源正常。当交流 任一相发生缺相或三相严重不平衡时，三相交流电中心点与零 线之间产生电势差，内部继电器J1得电动作，其常闭接点断开 ，使得内部继电器J3线圈失电，J3常闭接点闭合，发出故障告 警信号，同时 LED熄灭，指示交流电源故障。
率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路 鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。 检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表数据。 辅助电源 提供所有单一电路的不同要求电源。
全桥相移ZVZCS软开关技术采用恒频控制、对称性结构，在大功率 变换器中得到了广泛的应用，在高频大功率变换器中，全桥相移ZVZCS
目前我司直流电源柜设有C级及D 级防雷，C级防雷设在交流配电 单元入口，选用的防雷器为世界名牌防雷产品，通流量40kA，动作时 间小于25ns，D级防雷设在充电模块内，通流量为10kA，动作时间小 25ns，可以有效地将雷电引入大地，将雷电的危害降至最小。当防雷 器故障时,C级防雷器的工作状态窗口由绿变红,提醒更换防雷模块,防 雷模块插拔方便,易于更换。
模块监视：读取高 频模块电压、电流 数据、控制充电电
压、电流 模拟量、开关量： 合闸、控制母线电压 、电流、熔断器熔断 、开关跳闸、避雷器
击穿等
交流输入电压﹑电流 母线电压﹑电流 蓄电池电压﹑电流 单只电池电压 正﹑负母线对地电压 正﹑负母线对地电阻 电池室环境温度等信 号量
充电模块开﹑关机， 均﹑浮充状态 开关状态等状态量
一体式触ห้องสมุดไป่ตู้式监控器 IEC61850规约
MODBUS
减少传统变电站交、直流系统用两个ATS的模式。
一体化监测与诊断系统提供了实时在线监测系统，使得报 警及维护更加及时，保证电力系统的稳定性。
共享直流操作电源的蓄电池组，取消传统UPS和通信电源 的蓄电池组和充电单元，减少维护工作量。
对防雷单元统一优化配置，针对UPS和DC/DC的直流输入 进行优化设计和EMI处理，满足EMC要求。
1、输出电压稳定。
2、单个直流屏有二路交流输入（自动切换），加 上蓄电池，相当于有三个电源供电。
3、假如用交流电源，当系统发生短路故障，电压 会因短路而降低，使二次控制电压也降低，严重时 会因电压低而使断路器跳不开！
1、直流系统的基本概念
（1）直流母线：直流电源屏内的正、负极主母线。 （2）合闸母线：直流电源屏内供断路器电磁合闸
雷击分为直击雷和感应雷两种，线路直接遭雷击时，电缆中流过 很大电流，同时引起数千伏的过电压直接加到线路装置和电源设备上 ，持续时间达若干微秒，直接危害用电设备。感应雷通过雷云之间或 雷云对地的放电，在附近的电缆或用电设备上产生感应过电压，危害 用电设备的安全。因此必须要在交流配电单元入口加装防雷器。
1、控制母线提供持续的，较小负荷的直流电源； 而合闸母线提供瞬时较大的电源。在合闸时电流较 大，会造成母线电压的短时下降。
2、控母电压一般为220V，合母电压为240V。
变电站站用控制电源系统拓扑图
控制电源系统
站用电交 流电源
动 力 、 照 明
UPS电源 系统
微机 监控 、 事故 照明
直流操作电 源系统
熔芯熔断 开关跳闸 防雷器击穿 监控器故障 直流设备故障 充电模块故障 绝缘监测仪故障等开关 量
系统监控单元
直流系统故障
交流缺相，过﹑欠压
母线过欠﹑压
集
蓄电池过﹑欠压
中
正﹑负母线对地电压降低
母线绝缘降低
监
模块通讯故障
上位机
控
模块故障
开关状态数字信号
单
熔丝故障
元
馈线脱扣
防雷器故障 绝缘故障
2.1 交流配电单元
定时间后（出厂设定值为15分钟），自动转为浮充运行。
控母一段：220.3 V 控母一段：246.0 V 蓄电池一：245.8 V 充电机一：246.0 V
例如：直流电源系统电压等级为220VDC，蓄电池容量为300Ah，经 常性负荷为5A（最大经常性负荷不超过7A）。 充电电流(0.1C10×300AH)+最大经常性负荷(约7A)=37A。选用20A电源 模块2台即可满足负荷需求(N=2),再加一个备用模块共3个电源模块并
联即可构成所需系统。
• 智能化程度高，任一充电模块故障时能自 动将其关闭，其余模块重新均分负载
额定输出电压 110V系列
48V系列
ATC115M10 ATC115M20
ATC115M40
ATC48M30 ATC48M50
1、模块系列最全 2、单模块功能最全 3、单模块功率因数最高 4、单模块输出功率最大
5、独有电压、电流显示功能
A
B
E
C
M I
软起动
滤
全 桥
波
变 换
直 流 输
出
D
原边 检测控制
技术是理想的软开关方案。
浮充电压＝2.25V×n 均充电压＝2.35V×n 浮充电流＝0.1C10 纹波系数≤0.5％ n:系统电池只数
蓄电池充电电压、电流选择关系到蓄电池的寿命， 影响着整组直流系统的可靠运行。
充电装置采用N+1个高频开关电源模块并联工作。模块数量可按如 下公式选择：
N×In≥Ij+Ic10 In —— 一台充电模块的额定电流 Ij —— 直流系统经常性负荷 Ic10 —— 蓄电池组恒流充电电流，阀控式铅酸电池为0.1C10
反馈到公共电网。 软启动：消除开机浪涌电流。 整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。 全桥变换：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，
频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。 输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。 控制电路 一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频
定时均充程序：以整定的充电电流进行稳流充电，当电压逐 渐上升到均充电压整定值时，自动转为稳压充电，当达到预 设时间时转为浮充运行。均充时间可通过键盘任意设定。
当下述的条件之一成立时，系统自动启动均充： ① 系统连续浮充运行超过设定的时间(3个月)； ② 交流电源故障，蓄电池放电超过十分钟。
自动均充电程序：以整定的充电电流进行稳流充电，当电压逐渐上升到均 充电压整定值时，自动转为稳压充电，当充电电流小于0.01C10A后延时一
机构等动力负荷的直流母线。
（3）直流馈线：直流馈线屏至直流小母线和直流 分电屏的直流电源电缆。
（4）均衡充电：用于均衡单体电池容量的充电方 式，一般充电电压较高，常用作快速恢复电池容量。
（5）浮充电：保持电池容量的一种充电方法，一 般电压较低，常用来平衡电池自放电导致的容量损 失，也可用来恢复电池容量。
（6）正常充电：蓄电池正常的充电过程，即由 均充电转到浮充电的过程。
（7）定时均充：为了防止电池处于长期浮充电 状态可能导致电池单体容量不平衡，而周期性 地以较高的电压对电池进行均衡充电。
（8）限流均充：以不超过电池充电限流点的恒 定电流对电池充电。
（9）恒压均充：以恒定的均充电压对电池充电。
V±＝n×Kc×△T n――蓄电池组电池个数 Kc――温度补偿系数，一般取-3mV △T――温度较基准温度一般为25℃的变化。
1.浮充模式 正常运行时，直流系统工作在浮充电状态，主要是提供经常性负荷工
作电源及补偿蓄电池放电损失的电能。浮充电工作方式运行时，集中 监控器可根据检测到的环境工作温度来调节充电机的输出电压，以达 到对蓄电池浮充电电压温度补偿的要求。浮充电压温 度补偿系数由监控器设定。本系统在浮充电工作方式运行时，集中监 控器可根据检测到的环境工作温度来调节充电机的输出电压，以达到 对蓄电池浮充电电压温度补偿的要求。浮充压温度补偿系数由监控器 设定。 2.均充模式 定时均充 自动均充
统一了通信协议，使得交直流系统后台的管理更加方便 化。
建立智能监测与诊断系统，保证了变电站交直流电源系 统大的可靠运行。
站用电源系统
一路交流 二路交流
充电器 ATS
UPS电源系统 直流电源系统 通信电源系统
ATS
UPS监控模块 站内交流设备 直流监控模块 直流用电设备 通信监控模块 通信电源设备
综自后台
综自监控
高速以太网
站控层
一体化触摸式监控器
ACBUS
IEC61850
DCBUS
间隔层
MODBUS
站 用 变
AC380/220V
站用电源
DC220/DC110V
直流操作电源
AC220V
电力专用UPS电源
DC48V
通信电源
一路交流
ACBUS
ATS
二路交流
交流屏
此为双向并网有 源逆变过程
DCBUS 逆变电源屏 直流充电屏 通信电源屏
提供断路 器的分、 合电源及 各类高低 压设备的 直流用电
直流通信电 源系统
载波 机、 交换 机
节约成本
传统电源系统 一体化电源系统
统一监控平台
UPS电源系统 直流电源系统 通信电源系统